本文關鍵詞：3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料的制備與初步研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：背景:《2014全球結核病報告》顯示全世界范圍內結核的發(fā)病率和耐多藥性患者有所增高,伴隨結核發(fā)病率的攀升,骨結核的發(fā)病率亦相應升高。與肺結核相比,骨結核對局部骨質的侵襲性破壞所導致的疼痛、功能障礙、畸形和癱瘓等癥狀,更加明顯地影響患者的工作和生活質量。不僅如此,就治療來說,骨結核比肺結核更為復雜,骨結核的傳統(tǒng)治療除了需要至少8至20個月的抗結核藥物標準化治療,還包括徹底的外科清創(chuàng)手術以及后期對骨缺損的修復。傳統(tǒng)的骨結核治療存在以下問題:1)長期服藥帶來的患者依從性下降、副作用的發(fā)生和耐藥性的產(chǎn)生;2)清創(chuàng)不徹底導致骨結核復發(fā);3)病灶清創(chuàng)后所遺留的骨缺損往往因為復發(fā)感染而導致骨修復失敗,等等。針對目前骨結核的治療弊端,醫(yī)學領域和骨組織領域的學者們開啟了用生物材料治療骨結核的新階段。盡管所構建的生物材料的組成各有不同,治療機理基本一致即填充并修復清創(chuàng)后形成的骨缺損而無需移植自體或異體骨兼局部緩釋抗結核藥物以有效殺滅可能殘留的結核菌而保持血藥濃度在安全范圍從而降低藥物副作用。目的:利用3D打印技術制備出直徑和高度均為5mm、孔隙大小為400μm的圓柱形多孔β-TCP支架,按PLGA:INH:RFP=60mg:20mg:15mg的最優(yōu)質量配比,以復乳化溶劑揮發(fā)法制備出直徑200±30μm、共包封異煙肼和利福平PLGA緩釋微球,再經(jīng)離心技術和明膠粘接技術將包封異煙肼和利福平的PLGA緩釋微球負載于多孔β-TCP支架中,最終制備成3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料。以此作為骨關節(jié)結核經(jīng)外科清創(chuàng)后既能夠填充骨缺損并發(fā)揮骨引導作用又能夠進行局部抗結核治療的骨組織工程復合材料。方法與結果:通過三個實驗部分對3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料進行研究和評價:實驗一,對復合材料的制備過程、支架孔隙率、生物力學性能、體外降解和藥物釋放等進行研究和評價。復合材料制備的大致過程如上所述;利用重量體積法測定復合材料的支架孔隙率為(67.39±2.81)%;利用萬能材料力學試驗機測定復合材料的最大負荷和最大強度分別為117.2±14.9N和6.0±0.8MPa,高于3D打印多孔β-TCP支架的最大負荷85.5±10.4N和最大強度4.4±0.5MPa(P0.05),兩種材料均符合人類松質骨壓縮強度(2-45 MPa)的要求;通過復合材料在SBF中的質量變化測定復合材料的體外降解時間為20±1.3W。實驗二,復合材料生物相容性的評價。利用CCK-8法檢測復合材料的體外細胞毒性,毒性分級為1級即無細胞毒性;復合材料植入實驗動物體內后的血常規(guī)與生化指標和心肝脾肺腎等重要臟器病理切片觀察均正常;ECT分析結果顯示材料植入動物體內后6 W 99m锝攝取率(T/NT)(98.2±7.6)%,表明興趣區(qū)域內血管化良好,與健側基本一致;骨標本的病理切片和顯微CT顯示復合材料內骨長入情況良好,并逐步取代降解的材料。通過以上研究證實該復合材料的具備優(yōu)良的生物相容性,符合植入性材料的安全性要求。實驗三,動物體內復合材料對股骨髁骨缺損修復能力的研究。ECT檢查顯示6 W興趣區(qū)域內血管化情況與健側一致;術后1 M、3 M、5 M鉬靶X線照像、骨標本Micro-CT圖像和組織學觀察顯示骨缺損內復合材料逐步降解、骨量逐漸增加并逐漸替代降解的復合材料;5 M Micro-CT測定骨體積分數(shù)(BVF)(90.56±6.43)%、材料體積分數(shù)(MVF)(6.53±0.87)%,與支架組比較無顯著差異(P0.05);骨密度檢測顯示5 M復合材料組(0.272±0.025)g/cm2,與健側比較無顯著差異(P0.05);復合材料組骨標本切片經(jīng)HE染色后NP70生物顯微鏡下觀察顯示5M材料降解殆盡并被新生骨替代�？傊�,實驗組即復合材料組除了力學強度明顯高于支架組(P0.05),生物相容性的各項指標、材料的血管化、材料的降解和骨缺損的修復與支架組比較均無顯著差異(P0.05)。結論:3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料并沒有因為負載了抗結核藥物PLGA微球而降低了生物相容性和生物學性能。因此,作為骨組織工程生物材料,3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料具有優(yōu)良的生物相容性和生物學性能,將會在骨關節(jié)結核治療的改革進程中產(chǎn)生巨大潛力。
【關鍵詞】：骨關節(jié)結核 骨修復 生物相容性 3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料
【學位授予單位】：甘肅中醫(yī)藥大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R943
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-12
• 前言12-14
• 縮略詞表14-15
• 實驗部分15-62
• 實驗一 3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料的構建及表征評價15-25
• 1 材料15-16
• 2 實驗方法16-19
• 2.1 3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料的制備16-17
• 2.1.1 多孔β-TCP支架的 3D打印16
• 2.1.2 復乳化溶劑揮發(fā)法制備PLGA抗結核藥物緩釋微球16
• 2.1.3 PLGA抗結核藥物緩釋微球載入多孔β-TCP16-17
• 2.2 3D打印多孔β-TCP支架的孔隙率測定17
• 2.3 3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料的生物力學檢測17
• 2.4 3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料的體外降解實驗17-19
• 2.5 統(tǒng)計學分析19
• 3 結果19-22
• 3.1 材料大體觀察19
• 3.2 材料鏡下觀察19-20
• 3.3 關于PLGA抗結核藥物緩釋微球的評價20
• 3.4 3D打印多孔β-TCP支架的孔隙率測定結果20-21
• 3.5 3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料的生物力學性能檢測21
• 3.6 3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料的體外降解評價結果21-22
• 4 討論22-25
• 實驗二 3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料的生物相容性評價25-43
• 1 材料26
• 1.1 試劑或儀器26
• 1.2 復合材料26
• 2 實驗動物26-27
• 3 實驗方法27-30
• 3.1 3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料的體外細胞毒性檢測27-28
• 3.1.1 優(yōu)化組織塊法培養(yǎng)成骨細胞27
• 3.1.2 材料浸提液的制配27
• 3.1.3 CCK-8 法測量各組吸光度（A）值27
• 3.1.4 細胞毒性評價27-28
• 3.2 致敏實驗28
• 3.3 3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料的體內毒性實驗28
• 3.3.1 血常規(guī)、肝腎功能變化分析28
• 3.3.2 兔重要臟器病理形態(tài)觀察28
• 3.4 3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料的體內組織相容性評價28-29
• 3.4.1 復合材料的血管化情況的ECT分析29
• 3.4.2 復合材料的骨組織長入情況的Micro-CT分析29
• 3.4.3 復合材料骨組織長入情況的組織學分析29
• 3.5 統(tǒng)計學分析29-30
• 4 結果30-40
• 4.1 3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料的體外細胞毒性檢測結果30-34
• 4.1.1 細胞形態(tài)學觀察30-32
• 4.1.2 CCK-8 檢測結果32-34
• 4.2 致敏實驗34
• 4.3 3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料的體內毒性實驗34-38
• 4.3.1 血常規(guī)、生化指標變化分析結果34-36
• 4.3.2 兔重要臟器病理形態(tài)觀察結果36-38
• 4.4 復合材料的血管化情況的ECT分析結果38-39
• 4.5 復合材料的骨組織長入情況的Micro-CT分析結果39-40
• 4.6 復合材料骨組織長入情況的組織學分析結果40
• 5 討論40-43
• 實驗三 3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料骨缺損修復能力的研究43-62
• 1 材料44
• 1.1 試劑或儀器44
• 1.2 實驗材料44
• 2 實驗動物44-45
• 3 實驗方法45-49
• 3.1 兔股骨髁缺損模型的制造45
• 3.2 材料的植入45-46
• 3.3 關閉切口46
• 3.4 術后處理46
• 3.5 大體觀察46
• 3.6 鉬靶X線照像46
• 3.7 ECT檢查46-47
• 3.8 Micro-CT檢查47
• 3.9 骨密度檢測47-48
• 3.10 組織學觀察48
• 3.11 主要觀察指標48
• 3.12 統(tǒng)計學分析48-49
• 4 結果49-59
• 4.1 手術后動物的一般情況49
• 4.2 兔股骨髁骨缺損后 1 M,3 M,5 M各組骨修復情況的大體觀察結果49-50
• 4.3 兔股骨髁骨缺損后1 M,3 M,5 M各組骨修復情況的鉬靶軟X射線照相結果50-51
• 4.4 術后2 W,4 W,6 W各組ECT檢查結果51-53
• 4.5 術后1 M,3 M,5 M復合材料組和支架組骨標本Micro-CT檢查結果53-57
• 4.5.1 Micro-CT顯示復合材料組和支架組材料降解情況53-54
• 4.5.2 Micro-CT顯示復合材料組和支架組骨缺損內成骨情況54-56
• 4.5.3 Micro-CT顯示復合材料組和支架組骨缺損內材料降解和成骨情況56
• 4.5.4 Micro-CT顯示復合材料組和支架組骨缺損修復情況56-57
• 4.6 骨密度檢測結果57
• 4.7 組織學觀察結果57-59
• 5 討論59-62
• 結論62-63
• 參考文獻63-69
• 綜述部分69-84
• 參考文獻78-84
• 致謝84-85
• 在學期間主要研究成果85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關鍵詞：3D打印多孔β-TCP負載PLGA抗結核藥物緩釋微球復合材料的制備與初步研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：269336